Устройство для создания ударной нагрузки

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ вЂ” -- .|;- „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGH01VIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3393895/25-28 (22) 08.02.82 (46) 15.08.83.Бюл. )1 30 (72) В.Н.Евграфов (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 620.178.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

"" 832385, кл. 6 01 М 7/00, 1979.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке М 332"398/25-28, кл. G 01 М 7/00, 1981 (прототип). (54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ

УДАРНОЙ НАГРУЗКИ, содержащее корпус, установленный в корпусе ротор, привод вращения ротора, шарнирно установленный на роторе боек, подпружиненный фиксатор бойка, механизм управления фиксатором, включающий установленные .на роторе кулачок с рабочим.профилем в виде двухстороннего клина, взаимодействующего с фиксатором бойка, установленное на корпусе подвижное основание с криволинейными направляющими, привод основания и фиксатор основания в . крайних положениях и ударник, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения -долговечности за счет снижения ударных нагрузок в механизме управления фиксатором и увеличения точности воспроизведения ударной нагрузки за счет обеспечения стабильной скорости соударения бойка с ударником, оно; снабжено размещенными в параллельных плоскостях и развернутыми друг относительно друга рычагами, один ко" . нец каждого из которых закреплен на кулачке, а другой несет ролик, а основание установлено соосно ротору с возможностью осевого перемещения и выполнено в виде плоского пазового кулачка с пазами на обоих. торцах, причем каждый из пазов служит направляющей для одного из роликов и

его профиль включает окружность для захода ролика в центральной части кулачка.

Ф 103544

Изобретение относится к устройствам для создания ударной нагрузки,в частнос.ти,центробежного действия и может быть использовано в стендах для испытания изделий на воздействие удар- 5 ной нагрузки, а также в ударных инструментах;.

Известно устройство для создания ударной нагрузки, содержащее корпус. установленный внутри корпуса ротор 10 с приводом его вращения, ударник, шарнирно установленный на роторе боек, подпружиненный фиксатор бойка, механизм управления фиксатором, .включающий две направляющие и привод, их поворота, механизм переключения фиксатора, включающий установленный е на оси кулачок, с одной стороны кото. рого выполнен выступ в виде двухстороннего клина, с другой - размещен

1 ролик, установленный с возможностью взаимодействия c,Hàïðàeëÿþùèìè при их повороте, причем. фиксатор бойка выполнен в виде пальца с кольцевой проточкой, взаимодействующего с клином кулачка, а боек выполнен с выступом, входящим в кольцевую проточку пальца j 1j..

Недостатком этого устройства является то, что соударение бойка с рабочим органом происходит при произвольном положении бойка относительно ротора, т.е. с различной скоростью, тем самым не обеспечивается оптимальный режим работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для создания ударной нагрузки, содержащее корпус, установленный в корпус:е ротор, привод вращения ротора, шарнирно установлен- 40 ный на роторе боек, подпружиненный фиксатор бойка, механизм управления фиксатором, включающий. установленный на роторе кулачок с рабочим профилем в виде двухстороннего клина, 4> взаимодействующего с,фиксатором бойка, установленное на корпусе подвижное основание с криволинейными направляющими, привод основания и фиксатор основания в крайних положениях 50 и ударник. Основание имеет возможность поворота вокруг оси вращения ротора и его положение по отношению к ударнику выбирается таким образом, чтобы освобождение фиксатором бойка 55 при взаимодействии ролика, установленного на кулачке, с направляющей основания, происходило в момент, .

6 2 обеспечивающий достижение максимальной скорости соударения бойка с удар ником. Это обеспечивает повышение стабильности ударных импульсов и достигается при выполнении условия

7L/ 2 (Ч = 0,5 3 J („)

0 16ю где Ч .- угол между торцовой поверхностью направляющих и ударником;

D= > - динамический параметр устройства;

J - момент инерции бойка ота носительно оси подвеса

И - масса бойха;

Г - радиус ротора;

r - расстояния от оси подвеса бойка до его центра масс;

Ч - угол поворота бойка P3

Недостатками этого устройства являются его низкая долговечность, обусловленная тем, что при срабатыI вании механизма переключения фиксатора происходит ударное взаимодействие ролика кулачка с направляющей, а также низкая точность воспроизведения заданного значения. скорости соударения бойка с ударником., вызванная нестабильностью процесса взаимодействия ролика кулачка с направляющей так как начало их контакта от ис.) пытания к испытанию яроисходит в различных точках направляющей.

Цель изобретения -. повышение долговечности за счет снижения ударных нагрузок в механизме управления фик-сатором и увеличение точности воспроизведения ударной нагрузки- за счет обеспечения стабильной скорости соударения бойка .с ударником.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для создания ударной нагрузки, содержащее корпус, установленный в корпусе ротор, при-. вод вращения ротора, шарнирно установленный на роторе боек, подпружиненный фиксатор бойка, механизм управления фиксатором, включающий установленный йа роторе кулачок с рабочим. профилем в виде двухсторон» него клина, взаимодействующего с фиксатором бойка, установленное на корпусе подвижное основание с криволинейными направляющими, привод основания и фиксатор основания в крайних положениях, и ударник, снабжено размещенными в параллельных плоскостях и развернутыми друг. от50

3 10354 носительно друга рычагами, один конец каждого из которых закреплен на кулачке, а другой несет ролик, а ос-нование устайовлено соосно ротору с воэможностью осевого перемещения и выполнено в виде плоского пазового кулачка с пазами н* обоих торцах, причем каждый иэ пазов служит направляющей для одного из роликов и

его профиль включает окружность для 10 захода ролика в центральной части кулачка.

На фиг.1 изображено устройство, поперечйый разрез; на фиг.2. - разрез А-А на фиг.1. Устройство содержит корпус 1, s котором размещен ротор 2, привод 3 ротора 2, шарнирно установленный на роторе 2 посредством оси 4 боек 5 и закрепленный на роторе 2 подпружиненный фиксатор бойка, выполненный .в виде пальца 6 и пружины 7..Палец 6 установлен с возможностью перемещения вдоль ротора 2 и зубом 8 фиксирует боек 5 в исходном положении.

На роторе 2 расположен также меха-. низм управления фиксатором, включаю- . щий кулачок 9, на внутренней поверх,ности которого выполнен рабочий проФиль в виде двухстороннего клина 10, который взаимодействует с роликом 11 пальца 6 фиксатора. Кулачок 9 закреплен на оси 12 и .фиксируется в край них положениях с помощью шарика 13, подпружиненного пружиной 14.

Кроме того, механизм управления фиксатором включает рычаги 15, зак. репленные на кулачке 9, на концах которых установлены ролики 16 и основание 17, установленное в корпусе ,1 с возможностью осевого перемещения 40 и имеющее, фиксатор 18.основания 17 в крайних положениях. .Основание 17 .расположено в роторе

"2, размещено между роликами 16 кулачка. 9 и соединено с приводом 19 45 основания 17 посредством штока 20, который проходит через полый вал 21 ротора 2. На .обоих торцах основания

17 выполнены пазы 22, которые являются направляющими для роликов 16 кулачка 9. Профиль пазов 22 включает окружность 23 для захода роликов

16. В бойке 5 выполнена выемка 24 для.зацепления с -зубом 8 пальца .6 фиксатора бойка 5. В корпусе 1 установлен также ударник 25.

Устройство работает следующим об. разом.

46 4

При разгоне ротора 2.приводом 3 выемка 24 бойка 5 находится в зацеплении с зубом 8 фиксатора, удерживая боек 5 в нерабочем положении, когда он проходит мимо ударника 25

1положение 1 на фиг. 1). При этом основание 17 механизма управления находится в одном из крайних положений и ролики 16 кулачка 9 не задевают его, поскольку кулачок 9 также находится в одном иэ крайних положений, при котором один рычаг. 15 с роликом 16 находится эа периферией основания 17, а ролик 16 второго рычага 15 расположен напротив заходной окружности 23 паза 22 °

При достижении заданной скорости вращения ротора 2 включается привод 19 основания 17, который через шток 20 поступательно вдоль оси ротора 2 перемещает основание 17 в крайнее положение,. так что ролик 16 второго рычага 15 входит во взаимодействие с заходнои окружностью 23 паза 22.

При движении по заходной окружности 23 ролик 16 попадает в паз 22 и, взаимодействуя с ним, осуществляет поворот рычага 15, при. котором поворачивается кулачок 9 и первый рычаг I5.

При повороте кулачка 9 вокруг оси 12 клин 10 кулачка через ролик

11 воздействует на палец 6 фиксато" ра, который осуществляет осевое пе ремещение в положение когда зуб Ц выходит иэ контакта с выемкой 24 бойка 5. При этом, получая возможность перемещения под действием сил инерции, боек 5 поворачивается вокруг. оси 4, выходит на траекторию удара и производит удар по ударнику

25 (положение II на фиг. 1). Кулачок

9 после поворота фиксируется в крайнем положении подпружиненйым шариком.13, второй рычаг 15 с роликом 16 уходит за периферию основания 17, а ролик 16 первого рычага устанавливается напротив заходной окружности 23 паза 22, выйолненного на другой стороне основания 17.

После удара боек 5 отскакивает от ударника 25 и приходит в нерабочее положение (положение Т на фиг. 1)

При этом палец 6 под действием пружины 7 и сил инерции перемещается, перекрывая проход выемки 24 и вновь удерживая боек 5 в нерабочем поло10)5446. но перемещающегося основания, а профиль пазов основания выполнен в а- виде кривой, которую можно выполнить, например, по циклоидальному или сте5 пенному закону, что обеспечивает без. ударное движение ведомого звена.

5 нии а ролики 16 оказываются не н связанными с пазами 22 основания 7

После того, как ротор 2 вновь н бирает необходимую скорость, обратным ходом привода 19 основание 1, переводится в прежнее крайнее положение. При этом другая заходная окружность 23 паза 22 вступает во взаимодействие с роликом 16 одного из рычагов 15 поворачивая кулачок 9, 1

1О ос который другои сторонои клина 10 о у ществляет перемещение фиксатора, выводя зуб 8 иэ зацепления с выемкой

24 бойка 5 и позволяя бойку 5 выйти в рабочее положение.

Боек 5 вновь производит удар по ударнику 25 и возвращается в исходное положение, где выемка 24 входит в зацепление с зубом 8 пальца

6 фиксатора.

Предлагаемое устройство обладает повышенной долговечностью по сравнению с известным за счет того, что значительно снижены нагрузки при взаимодействии роликов с направляющими механизма управления фик- . сатором, поскольку контакт роликов с пазами основания начинается с заходной,окружности, которая надвигается на ролики от поступательИспользование предлагаемого устройства повышает точность воспроизведения заданного значения скорости соударения бойка с ударником. Это обусловлено тем, что работа механизма управления фиксатором осуществляется не за счет произвольной встречи ролика кулачка с направляющей, а за счет строгого управления движением ролика по заданной кривой паза основания. Оптимальное условие соударения бойка с ударником, которое

20 обеспечивается при выполнении выраженив (Х)достигается за счет поворота основания на заданный угол относительной ударника. При этом при простоте и компактности конструкции

2 обеспечиваются высокая стабильность воспроизведения заданных ударных импульсов, производительность испытаний, а также широкий и бесступенчато регулируемый диапазон ударgp ных нагрузок.

1035446

А-л

Oui.2

Составитель В.финогенов

Редактор H.Êàñàðäà Техред М.Гергель Корректор И.Ватрушкина

Заказ 5817142 Тираж 873 Подписно»

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /5 филиал ППП ПатеHT г. Ужгород ул. Р,оО ктная,